FR2839473A1 - Dispositif de chauffage et/ou de refroidissement d'un habitacle de vehicule, et planche de bord equipee d'un tel dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif (20) pour réchauffer et/ou refroidir un habitacle de véhicule automobile équipé d'un caloduc (22) de refroidissement, respectivement de chauffage, à l'intérieur duquel circule un fluide frigorigène à changement de phase. Selon l'invention, le caloduc (22) est en contact direct avec au moins une paroi (13) de l'habitacle à refroidir, respectivement à réchauffer, la paroi (13) étant choisie pour être à proximité immédiate d'une surface vitrée (14) et/ou d'une zone de l'habitacle prévue pour recevoir un occupant du véhicule, et il est combiné à un moyen auxiliaire (30) de refroidissement, respectivement de chauffage, appartenant à un système de ventilation couplé à des moyens de chauffage et/ou de climatisation (40) dudit véhicule.

Description

muni d'une barre anti-devers selon l'une des revendications 1 a 12.

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE ET/OU DE REFROIDISSEMENT

D'UN HABITACLE DE VEHICULE, ET PLANCHE DE BORD

EQUIPEE D'UN TEL DISPOSITIF

L'invention concerne un dispositif de chauffage eVou de refroidissement d'un habitacle de vehicule, ainsi qu'une planche de bord

equipee diun tel dispositif.

il est connu de chauffer ou refroidir un habitacle de vehicule a ['aide d'un dispositif de chauffage et/ou de climatisation installe dans la planche de bord. Ce type de dispositif fonctionne par propulsion d'air provenant de 1'exterieur ou de 1'interieur de 1'habitacle, lequel air est rechauffe ou refroidit a ['aide d'un ensemble comprenant notamment un pulseur, un

evaporateur et un radiateur.

En ete, lorsque la temperature exterieure est eievee, typiquement plus de 30 a l'ombre, et qu'une voiture stationne en plein soleil, certaines partie de la carrosserie et de 1'habitacle directement sous 1'influence des rayonnements solaires, telles que la planche de bord, les sieges, le volant, la plage arriere ou le ton', presentent une temperature de surface tres elevee, pouvant depasser les 80 C. Ce phenomene est en partie du aux surfaces vitrees qui vent des milieux semi-transparents par rapport au rayonnement solaire et opaques par rapport au rayonnement emis par les parois internee de l'habitacle. L'effet de serre ainsi cree implique une augmentation importante de la temperature l'air et des composants de l'habitacle par un phenomene naturel combinant ['ensemble des transferts

thermiques convectifs, conductifs et radiatifs.

Lorsque le conducteur et les passagers penetrent dans un vehicule reste longtemps au soleil, ils ouvrent au plus vite les vibes et procedent en general a la mise en route du refroidissement de l'air au regime maximum. La diminution de la temperature de l'habitacle necessite dans ce cas plusieurs minutes, voire piusieurs dizaines de minutes en fonction de la temperature initiale, du mode de fonctionnement et de 1'efficacite du systeme de refroidissement. L'air etant par ailleurs pris sur l'exterieur du vehicuie, il convient de rouler a relativement vive allure pour refroidir l'habitacle. Ce phenomene est mis en evidence par exemple en ville ou, meme avec les vibes ouvertes et la ventilation reglee au maximum, I'air de l'habitacle reste chaud. Les systemes de climatisation a fluide caloporteur resolvent en partie ce probleme, mais necessitent toujours un laps de temps trop important, pouvant depasser dix minutes, avant de refroidir correctement l'habitacle. Cette solution presente de plus les inconvenients de consommer trop d'energie, de creer une difference importante de temperature entre l'air frais transmis dans 1'habitacle et 1'air chaud qui y regne. Cet ecart provoque en

general une gene pour les occupants, par exemple des maux de gorge.

Les dispositifs actuels de refroidissement ne vent done pas

satisfaisants, notamment lors des premieres minutes de fonctionnement.

En ce q u i con cerne le rechauffement de i' hab itacle, u n probleme similaire se pose notamment lorsque le vehicule stationne toute la nun' en periode de froid eVou d'humidite. 11 est toujours inconfortable de penetrer dans un vehicule froid et de rester engonce dans ses vetements, ce qui peut etre dangereux lorsque le conducteur est gene dans ses mouvements. De plus, les vitrages peuvent etre recouverts de givre, le givre

restart toujours penible a eliminer.

Les solutions, thermiquement symetriques a celies evoquees precedemment, consistent a mettre en route le chauffage eVou le degivrage au maximum. Wiles ne vent pas efficaces car l'effet vise tarde a venir. De plus, elles necessitent une rotation elevee du moteur du vehicule pour produire de

la chaleur.

Par consequent, les solutions actuelles ne vent techniquement pas satisfaisantes en terme de confort thermique des passagers, aussi bien pour refroidir que pour rechauffer un habitacle de vehicule. Wiles sont, de plus,

grandes consommatrices d'energie.

Le but de ['invention est de resoudre les inconvenients

evoques ci-dessus.

Pour ce faire, I'invention propose de realiser un dispositif permettant de refroidir ou rechauffer particulierement efficacement, c'est-a-dire

rapidement et aisement, une paroi particuliere de l'habitacle du vehicule.

Plus precisement, I'invention a pour objet un dispositif pour rechauffer eVou refroidir un habitacle de vehicule automobile equipe d'un caloduc reversible de refroidissement, respectivement de chauffage, a l'interieur duquel circule un fluide frigorigene a changement de phase, caracterise en ce que le caloduc est en contact direct avec au moins une paroi de l'habitacle a refroidir, respectivement a rechauffer, la paroi etant choisie pour etre a proximite immediate d'une surface vitree eVou d'une zone de l'habitacle reservee a recevoir un occupant d u veh icu le. et en ce q u' il est combine a un moyen auxiliaire de refroidissement, respectivement de chauffage, appartenant a un systeme de ventilation couple a des moyens de

chauffage eVou de climatisation audit vehicule.

Le caloduc se compose diune enceinte close etanche, d'un

fluide frigorigene a changement de phase et generalement d'une meche.

L'enveloppe creuse, par exemple en aluminium, renferme le fluide frigorigene de type dit naturel (eau, C02, azote,...) ou de type dit de synthese (methanol, ethanol, acetone, CFC, ammoniac,...).- Ce fluide, par changement de phase liquide / gazeuse, et reciproquement, entre deux niveaux de temperature (evaporation / condensation), transfere ladite puissance thermique a la zone a

refroidir / rechauffer.

Selon des modes particuliers de realisation: - le moyen auxiliaire de chauffage eVou de refroidissement est constitue par une source d'air chaud eVou froid propulse en direction d'une partie au moins du caloduc par le systeme de ventilation; - le flux d'air propulse en direction du caloduc provient de l'exterieu r de l' habitacle ou bien de l'interieur de l'habitacle d u vehicu le. ou encore d'un appareil de chauffage eVou de climatisation; - une partie au moins du caloduc est traversee par des orifices permettant au flux d'air de circuler; - le caloduc integre ou est equipe d'une surface annexe d'echange thermique disposee en travers du flux d'air, par exemple sous la

forme d'ailettes.

Selon d'autres modes de realisations de ['invention:

- le moyen auxiliaire de refroidissement, respectivement de chauffage, est un echangeur auxiliaire a detente directe a fluide caloporteur integre a, ou en contact avec, une partie du caloduc, ledit echangeur auxiliaire appartenant a un appareil de chauffage eVou de climatisation de l'habitacle du vehicule; - I'echangeur auxiliaire est alimente par une derivation du fluide caloporteur circulant dans l'appareil de chauffage eVou de climatisation et qui comprend par ailleurs un organe de detente; I'echangeur auxiliaire est isole du circuit de fluide caloporteur de l'appareil de chauffage eVou de climatisation par un moyen d'isolement; I'organe d'isolement est une electrovanne ou bien l'organe de detente et l'organe d'isolement vent reunis dans un detendeur electrique; I'appareil de chauffage eVou de climatisation est muni d'un moyen destine a inverser le sens de circulation du fluide caloporteur pour alternativement rechauffer ou refroidir le-caloduc a ['aide de l'echangeur auxiliaire; de preference, ce moyen est une vanne quatre voies; - selon le sens de circulation du fluide caloporteur dans l'appareil de chauffage eVou de climatisation, I'echangeur auxiliaire est un evaporateur destine a refroidir le caloduc ou un condenseur destine a rechauffer le caloduc; le caloduc est en contact avec une resistance electrique appartenant au systeme de ventilation couple aux moyens de chauffage eVou de climatisation et destinee a rechauffer le fluide frigorigene a changement de

phase contenu dans ledit caloduc.

- le caloduc est constitue d'une enveloppe rigide ou semi rigide qui s'adapte a la paroi a rechauffer/refroidir; s L'invention a egalement pour objet une planche de bord pour habitacle de vehicule equipe d'un dispositif de chauffage eVou de

refroidissement tel que presente.

Avantageusement, le caloduc est en contact avec une paroi a

S rechauffer eVou refroidir de ladite planche de bord.

D'autres caracteristiques et avantages de ['invention

appara^'tront a la lecture de la description detaillee qui suit, relative a des

exemples de realisation illustres par les figures annexees de vues schematiques, qui representent respectivement: - la figure 1, une vue en coupe schematisee d'une planche de bord de vehicule automobile equipe d'un dispositif de refroidissement conforme a ['invention; - la figure 2, une vue en coupe d'un caloduc equipant le dispositif conforme a ['invention; la figure 3, une autre vue en coupe du caloduc de la figure 2; - la figure 4, une vue schematique de dessus d'une variante de realisation du caloduc de la figure 3; - la figure 5, une vue en coupe de la figure 4; - la figure 6, une vue schematique de dessus d'une autre variante de realisation du caloduc la figure 3; - la figure 7 une vue en coupe de la figure 6; - les figures 8 et 9, des vues schematiques de detail de la figure 1; - la figure 10, une vue schematique d'une variante de realisation de ['invention dans laquelle le dispositif de chauffage eVou de refroidissement est couple a un appareil de climatisation, - les figures 11 a 13, des vues schematiques de variantes de realisation dans lesquels le refroidissement est realise a ['aide d'un evaporateur auxiliaire appartenant a l'appareil de climatisation; - les figures 14 a 16, des vues schematiques de variantes de

realisation dans lesquelles le dispositif fonctionne en mode rechauffement.

La figure 1 represente une vue en coupe schematique d'une partie d'un habitacle 10 de vehicule automobile comprenant notamment une S planche de bord 12 equipee d'une paroi superieure 13, un pare-brise 14, sietendant sensiblement entre ladite paroi superieure 13 et un ton' 15, et un siege 16 sur lequel est assis un occupant 17 tel qu'un conducteur pouvant

conduire le vehicule a ['aide d'un volant 18.

La planche de bord 12 est equipee, sous sa paroi superieure 13, d'un dispositif de chauffage eVou de refroidissement 20 conforme a ['invention. Ce dispositif 20 comprend notamment un caloduc 22 represente en coupe sur la figure 2. Ce caloduc 22 est compose d'une enveloppe fermee etanche en feuille de metal de fine epaisseur donnant a la 1S structure une certaine rigidite tout en permettant audit caloduc 22 de suivre au plus pres les formes planes ou gauches de la paroi 13 sur laquelle il est place, en ['occurrence sous la surface superieure de la planche de bord 12. Le caloduc 22 peut aussi servir de support pour ie revetement de finition de la planche de bord 12. Cette enveloppe exterieure peut etre protbgee contre les agressions interieures (corrosion) et exterieures par un film de matiere

synthetique ou par tout autre traitement de surface approprie.

En fonction de ['application souhaitee, la surface interieure de l'enveloppe du caloduc 22, c'est-a-dire la surface en contact avec le fluide frigorigene qu'il renferme, peut etre travaillee (rainurage ou circuitage par exemple) ou tapissee d'au moins un revetement dont la fonction est d'ameliorer le drainage capillaire du fluide frigorigene. L'enveloppe etanche delimite principalement deux zones dans lesquelles circule le fluide frigorigene de type diphasique sous tension de vapeur, qui peut etre de l'eau, du CO2, de l'azote, du methanol, de ['ethanol, de ['acetone, un CFC, ou encore de

I'ammoniac.

De maniere connue, les changements de phase du fluide frigorigene se font au niveau des zones d'evaporation et de condensation. Le transport de la phase liquide est assure par un phenomene naturel lie a la gravite favorise eventuellement par des meches ou des capillaires alors que la phase gazeuse stecoule a contre-courant de la phase liquide queue qu'en soit

['orientation par rapport a la verticale.

Lorsque de la chaleur est apportee a la zone d'evaporation, I'equilibre entre les phases est rompu, generant de la vapeur a une pression legerement superieure a la pression d'equilibre liquide vapeur correspondent a la temperature d'equilibre du fluide frigorigene. Sous ce leger differentael de pression, la vapeur circule. Le fluide frigorigene en phase liquide est alors pompe par gravite et/ou par les forces capillaires. Le cycle continu transporte ainsi de grande quantite de chaleur avec un trbs faible gradient thermique et

un tres faible debit masse de fluide frigorigene interne.

Dans ltexemple illustre, la zone de chauffage delimite la zone d'evaporation interne 22a ou le fluide frigorigene en phase liquide (illustre par les fleches F2) s'evapore, et la zone de refroidissement dblimite la zone de condensation interne 22b ou le fluide frigorigene en phase vapeur (illustre par les fleches F1) se condense sur la paroi. En premiere approximation, entre ces deux zones, le liquide situe contre la paroi interne du caloduc 22 et la vapeur situe en son centre n'echangent pas de chaleur et de masse entre eux et ni avec l'exterieur. Cette zone d'equilibre, qualifiee d'adiabatique et qui peut ne pas exister reellement, definit la temperature et la pression de la phase vapeur. Pour un caloduc 22 de structure interne homogene sur toute sa longueur, les zones d'evaporation 22a et de condensation 22b peuvent etre

multiples tout en respectant la possibilite de retour du liquide a l'evaporateur.

Un caloduc est en fait un court-circuit thermique entre une source chaude et une source froide. Si ces sources ne vent pas infinies il est possible d'abaisser la temperature de la source chaude si la capacite d'emport de la source froide

est superieure a celle de la source chaude, ou vice versa.

Dans la zone de condensation 22b, le fluide frigorigene est plus froid que dans la zone d'evaporation 22a. Le caloduc 22 peut done refroidir une paroi externe au contact du caloduc 22 dont la temperature est superieure a la temperature de la zone d'evaporation 22a, par exemple la S paroi 13 de la planche de bord 12. A cet endroit, la paroi chaude 13 echange ses calories avec le caloduc 22 via le fluide frigorigene qu'il renferme, lequel recupere cette chaleur en se rechauffant et done en s'evaporant. Par la suite, le fluide frigorigene transporte cette energie et la perd en se refroidissant dans la zone de condensation 22b qui est dans le cas present en contact avec une

lO source froide.

Inversement, le caloduc 22 peut rechauffer une paroi froide si la temperature de celle-ci est inferieure a la zone de condensation 22b du caloduc et si la zone d'evaporation 22a est reliee a une source chaude. Dans ce cas, le fluide frigorigene recupere la chaleur dans la zone d'evaporation 22a grace a la source chaude, la transporte jusqu'a la zone de condensation et la libere en se condensant 22b au contact de la paroi plus froide qui est

ainsi rechauffee.

Le caloduc 22 est un dispositif statique (sans energie mecanique fournie) de transfert de la chaleur. Le transfert est 50 a 100 fois plus eleve que la conduction solide du meilleur conducteur thermique, a savoir

le cuivre.

Le caloduc 22 est represente en vue de dessus sur la figure 3.

Les deux zones d'evaporation 22a et de condensation 22b vent representees comme si elles etaient bien delimitees, ce qui n'est bien entendu pas le cas dans la realite car les deux phases d u fluide frigorigene circu lent l' une a contre courant de l'autre (voir egalement figure 2), le plus souvent en se melangeant

au moins partiellement.

Pour rechaufler ou refroidir la paroi 13, le caloduc 22 est mis en contact avec un moyen auxiliaire 30 de refroidissement et/ou de chauffage,

constitue par d'une source thermique, chaude ou froide.

Le premier cas est decrit en relation avec les figures 4 a 13 avec pour but de refroidir la paroi superieure 13 de planche de bord 12, afin d'evacuer la puissance thermique prise a cette planche de bord vers une source dont la temperature est inferieure a celui de ladite planche. Dans le second cas illustre par les figures 14 a 16, le but du dispositif est de rechauffer la planche de bord afin de rechauffer lihabitacle, notamment par rayonnement

et convexion.

Le caloduc 22 etant un echangeur statique, il est utilisable durant plusieurs phase d'utilisation du vehicule (chambrage, dechambrage,...)

lO selon la source d'energie qui lui est associee.

Dans les modes de realisations illustres par les figures 4 a 10,

la zone de condensation 22b du caloduc 22 est refroidie par une source d'air

frais 32.

Comme cela est represente sur la figure 8, le flux d'air frais iilustre par la fieche Fa1 provient de l'exterieur du vehicule, par exemple par l'intermediaire d'une prise d'air 33 aboutissant directement en regard du caloduc 22 afin de diriger le flux d'air frais en direction du condenseur 22b, L'air peut egalement provenir de l'interieur du vehicule, comme cela est illustre par la fleche Fa2 de la figure 9, et traverser la planche

de bord et le caloduc dans le sens inverse de la figure 8.

L'air peut enfin provenir d'une conduite haute d'aeration 34 d'un appareil de climatisation du vehicule, tel que represente sur la figure 10, et former un flux d'air illustre par la fleche Fa3. Dans ce cas, l'air provient d'un

evaporateur de l'appareil de climatisation.

Dans ces trots types de configuration, il est possible d'ameliorer les transferts thermiques entre la source auxiliaire de

refroidissement 30 et le caloduc 22.

Ainsi, comme cela est represente sur les figures 4 et 5, le condenseur 22b du caloduc 22 peut etre equipe d'orifices debouchant 24 pour permettre au flux d'air Fa1/Fa2/Fa3 de le traverser, et former par exemple un organe de diffusion d'air de ['aeration a travers la planche de bord 12. La zone de condensation 22b peut egalement etre prolonge par un dissipateur annexe 26 a surface d'echange thermique importante, typiquement par l'utilisation d'ailettes 27 semblables a celles d'un radiateur, comme cela est represente sur les figures 6 et 7. Dans ces deux cas, la surface d'echange thermique est S plus importante sans augmentation des dimensions du caloduc 22, ce qui permet d'ameliorer le rendement du dispositif 20 et de dissiper une plus

grande quantite de l'energie stockee dans la planche de bord 12.

Sur les figures 11 a 13, la zone de condensation 22b du caloduc 22 est refroidit par une source 30 constituee par un moyen d'echange thermique a detente directe tel qu'un evaporateur auxiliaire 42 appartenant a un appareil de climatisation 40 du vehicule. Cet evaporateur auxiliaire 42 est

en contact direct ou indirect avec l'enveloppe du caloduc 22.

Comme tout appareil de climatisation 40 de type connu, celui-

ci utilise un fluide caloporteur naturel ou de synthese tel par exemple qu'un CFC qui circule en boucle fermee au travers diun circuit comprenant, outre l'evaporateur auxiliaire 42, un compresseur 43, un evaporateur convectif a air

44, et un condenseur (ou un refroidisseur de gaz) reference 45.

Un premier mode de realisation de cette solution est illustre par la figure 11. En plus des elements decrits precedemment, I'appareil de climatisation comprend deux organes de detente 46 et 47, un pour le circuit principal de climatisation afin de former une boucle constituee par le condenseur 45, I'organe de detente 47, I'evaporateur 44 et le compresseur 43, et l'autre sur un circuit secondaire derive afin de former une boucle parallele constituee par le condenseur 4S, I'organe de detente 46, I'evaporateur

auxiliaire 42 et le compresseur 43.

En fonctionnement, le caloduc 22 qui est au contact de la paroi 13 de la planche de bord 12 absorbe la puissance radiative emise par le flux solaire a travers le pare-brise 14 et les parois internee du vehicule, ainsi que la puissance convective de l'air interne de l'habitacle. Cette absorption est realisee par ['evaporation du fluide frigorigene a changement de phase qui circule dans le caloduc 22. Ce fluide frigorigene se condense ensuite par echange thermique avec l'evaporateur auxiliaire 42 alimente en fluide caloporteur par une derivation du circuit principal de l'appareil de climatisation,

comme illustre sur la figure 11.

Les figures 12 et 13 representent ['integration d'un moyen d'isolement 48 de l'echangeur auxiliaire. Le moyen d'isolement represente sur la figure 12 est une electrovanne 48a dissociee des organes de detente 46 et 47 tandis que le moyen d'isolement represente sur la figure 12 est combine a la vanne de detente 46 du circuit secondaire sous la forme diun detendeur electrique 48b (ou d'une vanne hacheuse). Cette amelioration permet d'utiliser lO l'appareil de climatisation en phase < deshumidification >> a temperature basse

(comprise entre O et 20 C).

Dans cette phase, les deux modes froid et chaud de l'appareil de climatisation cohabitant, mais il conviendrait de ne pas refroidir la planche de bord 12 afin de limiter ['apparition de condensat sur la paroi 13 de la

planche de bord. Le circuit secondaire est done deconnecte.

Ainsi, il est possible de reguler de fa,con plus precise le refroidissement entre une puissance zero (etat ferme et d'isolement du circuit secondaire) et une puissance maximum. Cela est particulierement utile quand il fait tres chaud. Ainsi, lors de la phase de demarrage, phase qui correspond a la periode la plus inconfortable pour les occupants du vehicule, le circuit secondaire est totalement ouvert, de fa, con a refroidir l'habitacle le plus rapidement possible. Ensuite, typiquement apres quelques minutes de fonctionnement du caloduc 22 a plein regime, la puissance de i'evaporateur auxiliaire 42 est red uite selon les besoins en froid par l'utilisation de l'organe

d'isolement.

Cette regulation peut etre reliee a une grandeur mesurable et representative du confort thermique des occupants du vehicule telle que la temperature de surface de la planche de bord 12, la temperature de l'air interne de l'habitacle, la temperature equivalente combinant a la fois les echanges convectifs et radiatifs, ou bien encore le flux solaire penetrant dans

l'habitacle a travers les vitrages.

Le caloduc 22 etant intrinsequement reversible dans son mode de fonctionnement, il est ainsi possible de l'utiliser pour rechauffer une paroi 13 de l'habitacle du vehicule, comme cela est illustre sur les figures 14 a 16. Dans ce mode de realisation, il faut fournir une puissance calorifique au caloduc 22 qui la restitue a la paroi 13 de la planche de bord 12. Pour cela, une resistance electrique 49 est mise au contact avec la zone d'evaporation 22a du caloduc 22, comme cela est illustre sur la figure 14. Lorsqu'il est necessaire de rechauffer l'habitacle, principalement en hiver, on met en route cette resistance 49 afin de creer un echange thermique lO au niveau du caloduc 22 qui transmet la chaleur a la planche 12. Le fluide frigorigene est rbchauffe par la resistance, il s'evapore puis il cede de la chaleur en se refroidissant et en se condensant car la paroi 3 de la planche de bord 12 est plus froide que la zone de condensation 22b du caloduc. II se recharge en puissance thermique et se rechauffe ensuite en s'evaporant au

contact de la resistance electrique 49, et ainsi de suite en circuit ferme.

Cette solution est particulierement interessante en phase de chambrage car elle ne necessite pas que le moteur tourne puisque l'energie peut etre puisee sur la batterie, ou durant les premieres minutes de la phase de roulage, quand ie moteur tourne au ralenti afin de faire fonctionner I'alternateur. II est ainsi possible de rechauffer l'habitacle du vehicule alors meme que l'air interieur et exterieur est trbs frais, ce qui est pratiquement

impossible a realiser avec les dispositifs de chauffage de l'art anterieur.

Selon un autre mode de realisation illustre par les figures 15 et 16, il est egalement possible de disposer une vanne quatre voles 50 qui permet diinverser le cycle thermodynamique du systeme de climatisation. Pour

cela, la vanne quatre voies 50 est placee en amont du compresseur 43.

Dans un premier sens de circulation du fluide caloporteur contenu dans l'appareil de ciimatisation, celui-ci est froid et traverse l'evaporateur auxiliaire 42 afin de refroidir le caloduc 22 en condensant le fluide frigorigene emprisonne dans ce dernier apres avoir recupere la chaleur de la planche de bord. ll siagit du mode de fonctionnement par refroidissement

illustre par les figures 11 a 14.

Dans un second sens de circulation du fluide caloporteur illustre par les figures 15 et 16, ledit fluide qui circule dans l'appareil de S climatisation est rbchauffe par le compresseur 43; en-quite, il traverse un condenseur 44' eVou un condenseur auxiliaire 42' (anciennement l'evaporateur 44 et l'evaporateur auxiliaire 42 dans le sens de circulation du fluide caloporteur des figures 11 a 14) afin de rechauffer l'air de l'habitacle eVou le caloduc 22 en faisant s'evaporer le fluide frigorigene emprisonne dans

lO ce dernier pour rechauffer la planche de bord 12.

Dans le mode de realisation particulier illustre par la figure 1S, un clapet anti-retour 51 est egalement prevu entre l'organe de detente 47 et le condenseur 44' de telle sorte que le fluide caloporteur circulant dans la boucle secondaire constituee par l'evaporateur 45', le compresseur 43, le condenseur auxiliaire 42' et l'organe de detente 46 ne peut pas retourner dans la boucle principale constituee par l'evaporateur 45', le compresseur 43, le condenseur

44' et l'organe de detente 47.

Ainsi, le cycle thermodynamique etant inverse, les evaporateurs 44 et 42 deviennent des condenseurs 44' et 42', et le

condenseur 45 devient un evaporateur 45'.

Dans le mode de realisation particulier de la figure 16, une derivation 52 est prevue de telie sorte que le fluide caloporteur est comprime par le compresseur 43 avant d'entrer dans le condenseur 44' du circuit principal et dans le condenseur 42' du circuit secondaire, afin de rechauffer a

la fois l'air de l'habitacle et le caloduc 22.

Cette application n'est pas limitee a un systeme

thermodynamique dont la condensation se fait au-dessous du point critique.

Wile est egalement applicable a un systeme dont la condensation se fait au-

dessus du point critique. Dans ce cas, le condenseur est remplace par un

refroidisseur de gaz appele egalement gas cooler.

Ce mode de realisation de ['invention est ainsi adapte aussi bien au chauffage quisu refroidissement de la planche de bord avec une simple inversion du sens de circulation du fluide caloporteur de l'appareil de climatisation. La presente invention n'est pas limitee aux exemples decrits

et representes, donnes uniquement a titre d'illustration de ['objet de l'lnvention.

Wile peut etre utilisee pour le refroidissement / le chauffage de toute paroi de l'habitacle situee a proximite immediate d'une surface vitree ou d'une zone de l'habitacle prevue pour recevoir un occupant du vehicule, telle qu'une garniture interieure de portiere ou du ton', une partie inferieure de planche de

bord situee pres des pieds des occupants, ou encore le plancher du vehicule.

II est possible d'integrer l'evaporateur auxiliaire 42 dans la zone de condensation du caloduc sous la forme d'un circuitage independent

dispose a l'interieur meme de lienveloppe du caloduc.

La description concernant le refroidissement par air du

condenseur du caloduc s'applique au rechauffement de l'evaporateur de ce

meme caloduc en rempla,cant la source d'air frais par une source d'air chaud.

En mode << chaud >>, la source auxiliaire de chauffage peut prendre d'autres formes que celle de la resistance electrique. 11 est ainsi possible d'utiliser une derivation de l'energie produite par le moteur, par exemple en derivant le liquide de refroidissement ou par propulsion d'airchaud, voir surchauffe.

II est par ailleurs possible de combiner la resistance electrique avec le mode de realisation reversible de la figure 15, pour adapter le

dispositif 20 a toutes les conditions de temperature rencontrees.

Le clapet anti-retour 51 peut egalement etre incorpore dans

l'organe de detente 47.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour rechauffer eVou refroidir un habitacle de vehicule automobile equipe d'un caloduc reversible de refroidissement, respectivement de chauffage, a l'interieur duquel circule un fluide frigorigene a changement de phase, caracterise en ce que le caloduc (22) est en contact direct avec au moins une paroi (13j de l'habitacle a refroidir, respectivement a rechauffer, la paroi (13) etant choisie pour etre a proximite immediate d'une surface vitree (14) eVou d'une zone de l'habitacle prevue pour recevoir un occupant du vehicule, et en ce qu'il est combine a un moyen auxiliaire (30) de refroidissement, respectivement de chauffage, appartenant a un systeme de ventilation couple a des moyens de chauffage eVou de climatisation (40) audit vehicule.

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen auxiliaire (30) de chauffage, respectivement de refroidissement, est constitue par une source d'air (32) chaud eVou froid propulse en direction d'une partie

au moins du caloduc (22) par le systdme de ventilation.

3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le flux d'air (Fa1) propulse en direction du caloduc (22) par le systdme de ventilation

provient de l'exterieur de lihabitacle.

4. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel le flux d'air (Fa2) propulse en direction du caloduc (22) par le systeme de ventilation p rovient de l' interieu r de l' ha bitacle d u veh icu le

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 a 4,

dans lequei une partie au moins du caloduc (22) est traversee par des orifices

(24) permettant au flux d'air de circuler.

6. Dispositif l'une quelconque des revendications 2 a 5, dans

lequel le caloduc est en outre equipe d'une surface annexe d'echange

thermique (26) disposee en travers du flux d'air.

7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la surface

d'echange thermique avec l'air est constituee par des ailettes (27).

. 8. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen auxiliaire (30) de refroidissement, respectivement de chauffage, est un echangeur auxiliaire a detente directe a fluide caloporteur (42) integre a, ou en contact avec, une partie du caloduc (22), ledit echangeur auxiliaire (42) appartenant a un appareil de chauffage eVou de climatisation (40) de

l'habitacle du vehicule.

9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel l'echangeur auxiliaire (42) est alimente par une derivation du fluide caloporteur circulant dans l'appareil de chauffage et/ou de climatisation qui comprend par ailleurs

un organe de detente (46).

10. Dispositif selon la revendication 9, dans l'echangeur auxiliaire (42) est isole du circuit de fluide caloporteur de l'appareil de

chauffage eVou de climatisation (40) par un moyen d'isolement (48).

11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel l'organe

d'isolement est une electrovanne (48a).

12. Dispositif selon la revendication les revendications 9 et 10,

dans lequel l'organe de detente et (46) I'organe d'isolement (48) vent reunis

dans un detendeur electrique (48b).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 a

12, dans lequel l'appareil de chauffage et/ou de climatisation (40) est muni d'un moyen (50) destine a inverser le sens de circulation du fluide caloporteur pour alternativement rechauffer ou refroidir le caloduc a ['aide de l'echangeur

auxiliaire (42; 42').

14. Dispositif selon la revendication 13, dans lequel le moyen destine a inverser le sens de circulation du fluide caloporteur est une vanne

quatre voies (50).

15. Dispositif selon la revendication 13 ou 14, dans lequel, selon le sens de circulation du fluide caloporteur dans l'appareil de chauffage et/ou de climatisation (40), I'echangeur auxiliaire est un evaporateur (42) destine a refroidir le caloduc (22) ou un condenseur (42') destine a rechauffer

le caloduc (22).

16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications

precedentes, dans lequel le caloduc (22) est en contact avec une resistance electrique (19) appartenant au systeme de ventilation couple aux moyens de chauffage eVou de climatisation (40) et destinee a rechauffer le fluide frigorigene a changement de phase contenu dans ledit caloduc (22).

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications

precedentes, dans lequel le caloduc (22) est constitue par une enveloppe

rigide ou semi-rigide qui s'adapte a la paroi a rechauffer/refroidir.

18. Planche de bord (12) pour habitacle de vehicule equipe lO d'un dispositif de chauffage eVou de refroidissement (20) selon l'une

quelcorique des revendications precedentes.

19. Planche de bord selon la revendication 17, caracterisee en ce que le caloduc (22) est en contact avec une paroi (13) a rechauffer eVou